Aliuminio viela

Straipsnyje aprašoma aliuminio-vario kompozicinė elektrotechninė medžiaga, jos gamybos ir taikymo technologija.

Elektrotechninėje literatūroje elektrinių laidų ir kabelių laidžiųjų laidininkų medžiagos aprašymuose galima rasti frazę: aliuminio-vario laidininkas. Kokia medžiaga yra aliuminis-varis?

Internete šiuo klausimu siūlomos informacijos yra labai mažai. Tačiau vis dar aštuntojo dešimtmečio (buvusios SSRS laikais) elektrotechnikos GOST, kartu su variu ir aliuminiu, turi būti dar vienas laidžioji medžiaga - aliuminis-varis. Tai rodo, kad Rusijoje prieš perestroiką aliuminis-varis buvo laikomas perspektyviu techniniu atradimu.

Aliuminis-varis turi keletą privalumų, kurie daro šią medžiagą patrauklią naudoti kasdieniame gyvenime ir pramonėje. Bet pirmiausia trumpai apžvelkime kai kuriuos vario ir aliuminio laidininkų pasirinktinės savybės.

Varis:

• mažas atsparumas elektros srovės srautui;

• suformuota in vivo ant laidininko paviršiaus, vario oksido plėvelė netrukdo srovės tekėjimui per laidininkų kontaktinę sritį (mažas perėjimo pasipriešinimas);

• didelis mechaninis stiprumas, įskaitant kontaktinių jungčių vietose; lengva lituoti, alavuoti, suvirinti naudojant įprastus įrankius ir medžiagas;

• vario laidininkai, skirtingai nuo aliuminio, nereikia tepti montuojant sulankstomas jungtis arba montuojant gniuždant;

• brangios vario ir galutinio produkto gamybos išlaidos.

Aliuminis:

• aliuminis yra lengvesnis už varį daugiau kaip tris kartus;

• aliuminio elektrinis laidumas yra beveik du kartus mažesnis nei vario;

• oksido plėvelė, esanti ant aliuminio laidininko paviršiaus, turi silpniausią elektrinį laidumą (griežtai tariant, aliuminio oksidas yra izoliatorius. Ir jei plėvelės storis nebūtų milijono centimetrų centimetrų, apie aliuminį kaip laidininką dabar nekalbėtume);

• metalų suvirinimas įmanomas inertinių dujų aplinkoje, litavimas - naudojant specialius srautus ir lydmetalius;

• siekiant užtikrinti ilgalaikį patikimą sujungimą, montuojant bet kokio tipo jungtis (išskyrus suvirinimą), rekomenduojama nuvalyti laidininko paviršių ir sutepti kontaktinės zonos neutraliu tepalu (vazelinu);

• aliuminio laidų kaina yra kelis kartus mažesnė nei vario kaina.

Tiesą sakant, mažas aliuminio gamybos sunkumas ir mažos išlaidos paskatino gamintojus rasti kompromisinį variantą, kuris yra aliuminio varis.

Esmė vario-vario laidininkas - aliuminio šerdis, plakiruotas variu. Nepainiokite dangos ir vario dengimo elektrocheminiu nusodinimu. Antruoju atveju neįmanoma (arba labai brangu) pasiekti pakankamai storą, vienodai stiprų vario sluoksnį ant aliuminio. Plakiruojant, laidininko paviršius užpilamas 10, 20 arba 30 procentų vario tūrio, tuo tarpu skirtingų gamintojų duomenys skiriasi nuo dviejų iki penkių procentų.

Gamybos technologija bimetalinė viela slypi termomechaniniame aliuminio šerdies ir vario apvalkalo sujungime.

Pirmiausia iš elektrinio vario pagaminta plokščia kalibruotų matmenų juosta. Tada ant specialių mašinų varinė juosta įvyniojama į aliuminio pagrindą taip, kad gauto vario apvalkalo jungtis būtų išilgai būsimo laidininko. (Kai kurios technologijos suteikia galimybę vėliau suvirinti suformuotą jungtį).

Gautas ruošinys kaitinamas ir ištempiamas per specialių ritinėlių, kalibruojamų tam tikru žingsniu, seriją.Rezultatas - kompozicinė vario ir aliuminio medžiaga, turinti abiejų metalų savybes. Tada jis gali būti apdorotas piešiant, kad gautų mažesnio skersmens laidus, išlaikant metalų santykį laidume.

Jei laidumas yra vidutinis tarp dviejų metalų laidumo, tokios medžiagos paviršius turi visas vario savybes, tai reiškia, kad jis nesudaro didelio atsparumo paviršiaus oksidų, o tai sumažina junginių pereinamąjį atsparumą.

Varinė viela

Aliuminio-vario laidai ir kabeliai maitinimo sistemoje yra pigūs, sveria daug mažiau nei varis ir yra naudojami beveik visur, kur tinka laidinio aliuminio gaminiai. Be to, jie yra plačiai naudojami automobilių pramonėje, nes jie leidžia žymiai, iki keturiasdešimt procentų, sumažinti laidų svorį.

Aukšto dažnio kabelių skydai yra pagaminti iš aliuminio-vario laidininkų, palengvinančių juos ir atpiginančių gamybą. „Odos efekto“ (dažnių, didesnių kaip 5 megahercai, elektros srovė pasklinda per paviršinius laidininko sluoksnius) panaudojimas yra pagrįstas vario-vario vielos naudojimu bendraašiuose ir tinklo kabeliuose statant apatinius vietinių tinklų segmentus.

Paskutiniame pavyzdyje raktiniai žodžiai yra šie: apatinis segmentas. Faktas yra tas, kad esant didelėms apkrovoms šie kabeliai nesuteikia reikiamo pralaidumo perduodant skaitmeninius duomenis, o kai kurie nesąžiningi gamintojai ir pardavėjai nutyli laidininkų sudėtį.

Tokia pati situacija yra ir perkant elektros laidai ir maitinimo kabeliai. Paprasta išeitis - peiliu nuplėšti viršutinį vielos sluoksnį (kabelio šerdį). Be to, jei kabelio žymėjimas atitinka gaminį, tada pirmosios raidės AM žymint vietinius prekės ženklus nurodo šerdies medžiagą - aliuminį-varį.

Aliuminio-vario kabelių naudojimas kasdienėje elektriko praktikoje taip pat turi keletą savybių: aliuminio laidą visada galima pakeisti tokio paties skersmens aliuminio-vario laidu, o jei vis tiek prireiks pakeisti vario laidą, būtina naudoti didelio skersmens aliuminio-vario laidą, kuris išplaukia iš standartinės 1 serijos; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 6; 10 mm. kv.

Taigi, kai laikomasi kelių paprastų taisyklių, aliuminio-vario kabelių gaminiai gali žymiai sumažinti sąnaudas atliekant elektros darbus.

P.S. Remiantis užsienio šalių duomenimis, aliuminis-varis yra mažiau patrauklus vagims, nes perkamosios firmos jo nepasižymi, nes brangiai kainuoja vėlesnis spalvotųjų metalų laužo perdirbimas, norint atskirti varį ir aliuminį. Įdomu, o kaip mes?